[发明专利]一种全息光栅扫描光刻曝光量监测装置及调整方法

权利要求书

1.一种全息光栅扫描曝光量监测装置，包括监测光源(1)、电控光闸(2)、滤光片(3)、光电探测器(4)、基准光栅(5)、控制器(6)以及位移速度测量系统(7)；

其特征是：

所述监测光源(1)前端放置电控光闸(2)，所述滤光片(3)放置在光电探测器(4)前，所述监测光源(1)、电控光闸(2)、滤光片(3)和光电探测器(4)均通过多维调整台固定于扫描干涉光刻系统的光学平台(8)上；

所述监测光源(1)发出的监测激光(17)用于曝光量监测，所述电控光闸(2)控制监控激光(17)入射到潜像光栅(19)上，形成监测光斑(16)；监控激光(17)经由潜像光栅(19)产生一级潜像衍射光(20)，所述一级潜像衍射光(20)经过滤光片(3)，进入光电探测器(4)；位移速度测量系统(7)获取扫描干涉光刻系统中二维运动工作台(14)的Y向位移及速度，作为对曝光量进行控制的参数；

所述控制器(6)控制电控光闸(2)的打开和关闭，控制同一触发信号同步采集位移速度测量系统(7)和光电探测器(4)的输出数据。

2.根据权利要求1所述的一种全息光栅扫描曝光量监测装置，其特征在于，所述扫描干涉光刻系统还包括光刻光源激光(9)、干涉光学系统(10)、光栅基底(13)和二维运动工作台(14)；

所述干涉光学系统(10)布置于光学平台(8)上，所述光学平台(8)下方为二维运动工作台(14)；所述光刻光源激光(9)经过干涉光学系统(10)后，第一相干光束(11)与第二相干光束(12)在光栅基底(13)的高度处完全重叠，形成干涉图样(15)；

所述基准光栅(5)固定于二维运动工作台(14)上，基准光栅(5)上表面与光栅基底(13)上表面等高；

所述二维运动工作台(14)用于承载涂覆有光刻胶的光栅基底(13)，进行步进扫描运动，其中X方向为步进运动方向，Y方向为扫描运动方向；使所述干涉图样(15)与光栅基底(13)间发生相对运动，实现扫描拼接曝光。

3.根据权利要求2所述的一种全息光栅扫描曝光量监测装置，其特征在于：所述监测光源(1)的波长选用所述光栅基底(13)所涂敷的光刻胶的非敏感波长，要求监测激光(1)的波长λ在干涉图样(15)条纹周期d_f的条件下，产生一级衍射光；所述滤光片(3)通带波段范围包含监测光源(1)的波长λ。

4.根据权利要求1所述的一种全息光栅扫描曝光量监测装置，其特征在于：所述位移速度测量系统(7)为光栅尺或激光干涉仪系统，用于测量所述二维运动工作台(14)的Y向的位移及速度。

5.根据权利要求1所述的一种全息光栅扫描曝光量监测装置，其特征在于：所述位移速度测量系统(7)为激光干涉仪系统，包括相对于绝对坐标系静止的干涉计(701)，以及固定于二维运动平台(14)的测量平面镜(702)及干涉仪激光器(703)。

6.根据权利要求1所述的一种全息光栅扫描曝光量监测装置，其特征在于：所述控制器(6)包括中央控制器(600)、位移速度采集板卡(601)、增益可调的AD转换板卡(602)和控制电控光闸IO板卡；

通过控制电控光闸的IO板卡(603)发出IO信号控制电控光闸(2)打开或关闭，通过增益可调的AD转换板卡(602)采集光电探测器(4)输出的电信号，通过位移速度采集板卡(601)采集位移速度测量系统(7)输出的信息。